一种清洁机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种清洁机器人，具有安装有脚轮的机器人本体，脚轮上安装有角位移检测单元，脚轮包括支撑在第一轮轴上的轮毂，轮毂具有外圆周表面、左端面、右端面，轮毂在位于外圆周表面和左端面交界处设置有多个左侧凹槽，多个左侧凹槽沿着外圆周表面所在的圆周分布，轮毂在位于外圆周表面和右端面交界处设置有多个右侧凹槽，多个右侧凹槽也沿着外圆周表面所在的圆周分布，各个凹槽的槽底面呈曲面形，各个凹槽内均安装有一滚动体组件，滚动体组件包括滚动体，滚动体具有一个外转动面，各个滚动体的外转动面中均有部分外转动面与轮毂外圆周表面处于同一圆周面上；该机器人不但在调整方向时很灵活，而且安装角位移检测单元也很方便。
【专利说明】一种清洁机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于地面清洁的清洁机器人。
【背景技术】
[0002]清洁机器人是一种在没有用户操作的情况下在待清洁的区域内行进，以清洁地板。具体地说，自主式清洁装置可用于在家里清洁地板或去除灰尘。这里，灰尘可包括泥土、毛发、粉末、碎屑以及其他灰尘微粒。
[0003]现有的清洁机器人包括机器人主体，设置在机器人主体上的一对驱动轮和一个脚轮。一对驱动轮有一对电机驱动转动，该对驱动轮能带动机器人主体在待清洁地面上移动。脚轮为无动力轮，其只有在机器人主体移动时才发生转动，脚轮同时起到支撑机器人主体的作用。
[0004]由于清洁机器人在执行清洁过程中无需人为操作，因此为了满足机器人主体正常工作，机器人主体上需要设置多个监控单元以便于在机器人在遇到障碍物的阻碍、电机发生故障或其他非正常工作状态时能够及时通知主控单元，例如在机器人主体的脚轮处一般都会设置一个角位移检测单元，当机器人主体由于障碍不能正常移动时即脚轮不转动时能够报警。
[0005]现有技术中，机器人主体上设置有传感器和凸轮机构，清洁机器人在运动过程中使得凸轮机构抵靠传感器而使得传感器产生信号，主控单元根据传感器产生的信号判断清洁机器人的运动，但是，由于机器人主体的尺寸限制，凸轮机构做的较小且因为磨损等原因，会出现清洁机器人在移动而传感器不产生信号的情况，由此，造成误判。
【发明内容】
[0006]针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种结构简单的清洁机器人。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种清洁机器人，具有机器人本体，所述的机器人本体上安装有左侧驱动轮、右侧驱动轮和脚轮，所述的脚轮上安装有角位移检测单元，所述的脚轮包括支撑在第一轮轴上的轮毂，所述的第一轮轴具有第一轴心线，所述的轮毂具有一个外圆周表面、一个左端面以及一个右端面，所述的轮毂在位于所述的外圆周表面和左端面的交界处设置有多个左侧凹槽，多个所述的左侧凹槽沿着所述的外圆周表面所在的圆周分布，所述的轮毂在位于所述的外圆周表面和右端面的交界处设置有多个右侧凹槽，多个所述的右侧凹槽也沿着所述的外圆周表面所在的圆周分布，各个所述的左侧凹槽和各个所述的右侧凹槽均具有一对槽侧壁面和一个槽底面，所述的凹槽的槽底面呈曲面形，各个所述的左侧凹槽和各个所述的右侧凹槽内均安装有一滚动体组件，所述的滚动体组件包括第二轮轴、设置在所述的第二轮轴上的滚动体，所述的滚动体具有一个支撑在所述的槽底面上的外转动面，各个所述滚动体的外转动面中均有部分外转动面与所述轮毂的外圆周表面处于同一圆周面上。
[0008]上述技术方案中，优选地，所述的角位移检测单元包括光栅挡板、光发射管、与所述的光发射管相配合的光接收管，所述的光接收管与所述的主控单元模块相信号连接，所述的光栅挡板具有一个圆柱形侧壁，该圆柱形侧壁上等分地开通若干个长方形孔，所述的光栅挡板与所述的轮毂同轴设置，所述的光发射管与光接收管分别位于所述的圆柱形侧壁上的内、外侧。
[0009]上述技术方案中，优选地，所述的轮毂上设置有一对滚动体盖板，一对所述的滚动体盖板将所述的滚动体限制在各自的凹槽内。
[0010]上述技术方案中，优选地，多个所述的左侧凹槽和多个所述的右侧凹槽在沿所述的第一轴心线方向投影的投影面上相互交错。
[0011]上述技术方案中，优选地，所述的轮毂的外圆周表面与/或滚动体的外转动面上具有橡胶层。
[0012]上述技术方案中，优选地，所述的滚动体为鼓形滚子。
[0013]本发明的有益效果在于:通过设置如上结构的脚轮，使得机器人不但在调整方向时显得很灵活，而且安装角位移检测单元也很方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的清洁机器人的底部示意图；
[0015]图2为本实用新型的清洁机器人的顶部示意图(其中脚轮和角位移检测单元被从机器人主体的底部分解开)；
[0016]附图3为本实用新型的脚轮的立体示意图(安装有光栅挡板)；
[0017]附图4为本实用新型的脚轮的轴向拆解示意图；
[0018]附图5为本实用新型的脚轮的主视示意图(安装有光栅挡板)；
[0019]附图6为本实用新型的脚轮的后视示意图；
[0020]其中:1、机器人主体；2、左驱动轮；3、右驱动轮；4、脚轮；5、吸尘口 ；6、左边刷；7、右边刷；8、轴承；9、角位移检测单元；10、光栅挡板；11、光发射管；12、光接收管；13、主控单元模块；14、圆柱形侧壁；15、长方形孔；16、轮毂；17、第一轮轴；18、第一轴心线；19、外圆周表面；20、左端面；21、右端面；22、左侧凹槽；23、右侧凹槽；24、槽侧壁面；25、槽底面；26、滚动体组件；27、第二轮轴；28、滚动体；29、外转动面；30、滚动体盖板。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图所示的实施例对本实用新型作以下详细描述:
[0022]如图1、2所示的清洁机器人，其具有一个机器人主体1，机器人主体I的下底部安装有左驱动轮2、右驱动轮3以及脚轮4。其中左驱动轮2和右驱动轮3分别安装在机器人主体I的底部中间靠后位置的左右两侧边上，脚轮4安装在机器人主体I底部的前端位置，三个轮子使得机器人主体I被稳稳的支撑在待清洁地面上。左驱动轮2和右驱动轮3 —般分别自带有驱动电机，在机器人主体I向前移动进行清洁工作时，两个驱动电机驱动左驱动轮2和右驱动轮3同步向前，当机器人主体I需要转向时，两个驱动电机驱动左驱动轮2和右驱动轮3非同步移动即通过速度差实现机器人主体I的转向。
[0023]机器人主体I的底部设有吸尘口 5，吸尘口 5的两侧分别设置有左边刷6和右边刷7，左边刷6和右边刷7 —般分别有一电机驱动转动，机器人主体I在工作时，吸尘口 5不断吸入灰尘，与此同时，两侧的左边刷6和右边刷7也会不断将附近的灰尘卷起送至吸尘口 5处。
[0024]脚轮4上安装有角位移检测单元9，角位移检测单元9包括光栅挡板10、光发射管
11、与光发射管11相配合的光接收管12，光接收管12连接到一主控单元模块13上，即光接收管12与主控单元模块13相信号连接。光栅挡板10具有一个圆柱形侧壁14，该圆柱形侧壁14上等分地开通若干个长方形孔15，光栅挡板10与下述的脚轮4的轮毂16同轴设置，光发射管11与光接收管12分别位于圆柱形侧壁14上的内、外侧。
[0025]如图3、4所示的脚轮4，此脚轮4为一个万向轮，脚轮4具有一个支撑在第一轮轴17上的轮毂16，第一轮轴17具有第一轴心线18，轮毂16具有一个外圆周表面19、一个左端面20以及一个右端面21，光栅挡板10同轴设置在第一轮轴17上，第一轮轴17的两个轴端套设有轴承8，脚轮4通过此对轴支撑在机器人主体I下底部上。轮毂16在位于外圆周表面19和左端面20的交界处设置有多个左侧凹槽22，多个左侧凹槽22沿着外圆周表面19所在的圆周均匀分布，轮毂16在位于外圆周表面19和右端面21的交界处设置有多个右侧凹槽23，多个右侧凹槽23也沿着外圆周表面19所在的圆周分布，各个左侧凹槽22和各个右侧凹槽23均具有一对槽侧壁面24和一个槽底面25，槽底面25呈曲面形，各个左侧凹槽22和各个右侧凹槽23内均安装有一滚动体组件26。各个滚动体组件26包括第二轮轴27、设置在第二轮轴27上的滚动体28，本实施例中的滚动体28采用的为鼓形滚子。第二轮轴27的轴端固定在各自凹槽的一对槽侧避面24上。滚动体28具有一个支撑在槽底面25上的外转动面29，这样，滚动体28安装在相应的凹槽后，能够在凹槽内自由转动。为了使得滚动体28能保持在各自的凹槽内，轮毂16上设置有一对滚动体盖板30，一对滚动体盖板30将滚动体28限制在各自的凹槽内。这样，位于左侧凹槽22内的多个滚动体28构成了一圈能够沿第一轮轴17的第一轴心线18方向左右滚动的“滚动环”；同样，位于右侧凹槽23内的多个滚动体28也构成了一圈能够沿第一轮轴17的第一轴心线18方向左右滚动的“滚动环”。如图5、6所示，各个滚动体28的外转动面29中均有部分外转动面与轮毂16的外圆周表面处于同一圆周面上。为了使得滚动体28具有高耐磨性能，轮毂16的外圆周表面19与滚动体28的外转动面29上具有橡胶层。
[0026]当机器人主体I进行正常的清洁工作时，机器人主体I在左驱动轮2和右驱动轮3的驱动下不断向前移动并完成清洁工作，此时脚轮4随着机器人主体I的移动而发生转动，即整个脚轮4在轮毂16的带动下绕着第一轮轴17的第一轴心线18不断向前转动；当机器人主体I遇到障碍物或其他情形需要向左侧或向右侧转弯时，左驱动轮2和右驱动轮3通过不同步移动的方式实现转弯，此时脚轮4也会随之一起转弯，此时整个脚轮4在轮毂16的带动下一边绕着第一轴心线18转动、一边在若干滚动体28的带动下实现左右移动。在整个机器人主体I的转动过程时，只要脚轮4转动，角位移检测单元9中的光接收管12就能间歇性的接收到光发射管11发出的光信号，便将此信号反馈给主控单元模块13，主控单元模块13通过间歇性的接收到光信号来判断此脚轮4是否一直处于移动过程中，即能够判断机器人主体I是否处于正常的运动过程中。
[0027]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种清洁机器人，其特征在于:具有机器人本体，所述的机器人本体上安装有左侧驱动轮、右侧驱动轮和脚轮，所述的脚轮上安装有角位移检测单元，所述的脚轮包括支撑在第一轮轴上的轮毂，所述的第一轮轴具有第一轴心线，所述的轮毂具有一个外圆周表面、一个左端面以及一个右端面，所述的轮毂在位于所述的外圆周表面和左端面的交界处设置有多个左侧凹槽，多个所述的左侧凹槽沿着所述的外圆周表面所在的圆周分布，所述的轮毂在位于所述的外圆周表面和右端面的交界处设置有多个右侧凹槽，多个所述的右侧凹槽也沿着所述的外圆周表面所在的圆周分布，各个所述的左侧凹槽和各个所述的右侧凹槽均具有一对槽侧壁面和一个槽底面，所述的凹槽的槽底面呈曲面形，各个所述的左侧凹槽和各个所述的右侧凹槽内均安装有一滚动体组件，所述的滚动体组件包括第二轮轴、设置在所述的第二轮轴上的滚动体，所述的滚动体具有一个支撑在所述的槽底面上的外转动面，各个所述滚动体的外转动面中均有部分外转动面与所述轮毂的外圆周表面处于同一圆周面上。
2.根据权利要求1所述的一种清洁机器人，其特征在:所述的角位移检测单元包括光栅挡板、光发射管、与所述的光发射管相配合的光接收管，所述的光接收管与一主控单元模块相信号连接，所述的光栅挡板具有一个圆柱形侧壁，该圆柱形侧壁上等分地开通若干个长方形孔，所述的光栅挡板与所述的轮毂同轴设置，所述的光发射管与光接收管分别位于所述的圆柱形侧壁上的内、外侧。
3.根据权利要求1所述的一种清洁机器人，其特征在于:所述的轮毂上设置有一对滚动体盖板，一对所述的滚动体盖板将所述的滚动体限制在各自的凹槽内。
4.根据权利要求1所述的一种清洁机器人，其特征在于:多个所述的左侧凹槽和多个所述的右侧凹槽在沿所述的第一轴心线方向投影的投影面上相互交错。
5.根据权利要求1所述的一种清洁机器人，其特征在于:所述的轮毂的外圆周表面与/或滚动体的外转动面上具有橡胶层。
6.根据权利要求1所述的一种清洁机器人，其特征在于:所述的滚动体为鼓形滚子。
【文档编号】A47L11/40GK203914787SQ201420220130
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】卞庄 申请人:苏州爱普电器有限公司